基于高低搭配的船用AIS与舰载导航雷达的应用
关于AIS与雷达数据融合技术的研究
科学与信息化2020年4月中 27
信息化技术应用
TECHNOLOGY AND INFORMATION
无与伦比的价值，目前中短波广播工作所要面对的就是要一心 发展技术，保证中短波广播信号不会再因为各种干扰因素变得 寸步难行，积极发展新科技，完善中短波广播的工作漏洞，实 现真正的与时俱进，蓬勃发展。
参考文献 [1] 李旭朝.探析中短波广播发射台电磁干扰问题的控制方式[J].科
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信息化技术应用
关于AIS与雷达数据融合技术的研究
康隽永 孙文杰 交通运输部北海航海保障中心秦皇岛航标处 河北 秦皇岛 0只航行中的重要导航技术，二者之间具有一定的差异性，在数据采集上也各有侧 重。本文先是简单介绍了雷达与AIS技术，接下来分析了数据融合技术，最后简单阐述了雷达与AIS数据融合的系统 设计方案。 关键词 雷达；AIS数据；融合技术
3 雷达与AIS数据融合系统设计 AIS技术与雷达技术的优缺点决定着二者之间的数据是可
以互补的，在单一技术很难保证数据质量的前提下，将二者结 合就是提高数据精度的有效方式。
3.1 系统体系结构设计 雷达与AIS技术都是能够获取多个方位数据信息的技术， 二者采用的获取信息的方式还具有差异性，所以为了将二者探 测到的数据进行融合处理，首先就需要将二者获取的数据转化 为相同的格式，即将二者获取的数据转换到同一坐标系上进行 整合，这也是将数据进行融合的前提。同时也要将二者获取的 数据进行时间上的整合，保证接收到的数据是两个系统在同一 时间获取的，这样在进行数据整合处理时才能够有效的提升数 据的精确性，提升船只获取数据的整体性能。 3.2 时空配准 为了保证将雷达与AIS技术获取的数据在进行有效整合， 保证二者获取数据的时间在一个点上是非常重要的，而二者获 取数据的时间长度是不同的，这就需要采用一定的方式将二者 的数据统一到同一时间长度上，可以采用最小二乘法的方式将 二者的时间长度进行统一。同时在保证时间统一的同时，也要 保证二者接收的数据能够在同一个数学坐标系上进行处理，可 以使用高斯—克吕格投影法将AIS的经纬度信息统一变换到直 角坐标系中，坐标原点定义为航迹的实时位置。 3.3 航迹相关 雷达与AIS技术在测量数据对运动目标的数据追踪上也是 存在差异的，为了判断二者测量的数据是否为同一个目标，判 断二者测量航迹的性惯性是一种有效的方式。所以在二者获得 一个物体的数据后，需要分别对其进行计算分析得到探测到的 目标轨迹，将这两个测算出的数据整合到一个坐标系中计算器 相关性，确定是否为同一目标。 3.4 点迹合并
雷达与ais目标位置信息融合方法的研究
雷达与ais目标位置信息融合方法的研究雷达与 AIS 目标位置信息融合方法的研究随着航运行业的不断发展壮大，自动化系统的应用越来越广泛。
而在自动化系统中，雷达和 AIS 是两个重要的传感器。
雷达可以探测到周围的目标，而 AIS 能够提供目标的位置、速度和方向等信息。
那么，如何将这两种传感器的信息进行融合，提高船舶的安全性和工作效率，成为了当前的一个研究热点。
一、雷达与 AIS 目标信息融合意义1.提高目标追踪准确性由于雷达和 AIS 的工作原理不同，其探测到的目标位置信息可能存在一定的偏差和误差。
而通过各种融合方法，可以有效地减小误差，提高目标追踪的准确性。
2.提高自动化控制效率通过雷达和 AIS 的融合，可以得到更完整、更准确的目标信息，从而实现自动化船舶控制，提高工作效率。
3.提高船舶安全性雷达和 AIS 的融合可以帮助船舶及时掌握周围环境的情况，防止可能的碰撞和其他危险事故的发生，提高船舶的安全性。
二、雷达与 AIS 目标位置信息融合方法目前，已经有许多学者针对雷达和 AIS 的融合方法进行了研究，主要包括如下几种方法：1.基于 Kalman 滤波的融合Kalman 滤波是一种经典的目标状态估计算法，可以有效地估计目标的状态量。
通过将雷达和 AIS 的数据输入到 Kalman 滤波器中，可以得到更准确、更稳定的目标状态信息。
2.基于粒子滤波的融合粒子滤波在目标状态估计中具有很好的效果，特别是对于非线性系统估计情况下的目标状态滤波更具有优势。
通过将雷达和 AIS 的数据，输入到粒子滤波器中，可以得到更高精度的目标状态信息。
3.基于神经网络的融合神经网络可以根据过去经验，预测未来情况。
通过将雷达和 AIS 的数据作为输入，训练得到适合船舶运动的神经网络模型，可以实现目标位置信息的更加准确的融合。
三、结语雷达和 AIS 的融合是一个复杂的问题，需要针对不同情况选择合适的融合方法。
通过不断的研究和创新，可以进一步提高融合精度，提高船舶的安全性和工作效率。
船载AIS和导航雷达在使用中应优势互补
安装 和 使用 船 载 ＡＩＳ的重要意 义 主要 体现 在三 方 面 。首 先 ，使船舶 间避免碰撞 的措施得到 了进一步 的加 强 。 以往 了解船舶 的信 息 ，无论 是在开阔 水域还是 在受 限水域 ，通常借 助于雷达 ，而现今船 载 ＡＩＳ的优越性 就 更加 突出 ：一是除 可提供船 位数据 外 ，还 能提供 船舶的 静 态 和 动 态等 广 泛 的有用 信 息 ；二是 由于雷 达存 在 着
当今 ，识 别船舶 的 手段 从导 航雷 达 发展到 ＡＩＳ系 统 ，标志 着 船舶 间和 船 岸 间 的信 息交 换进 入 到 了数 字 化 的 新时 代 。航 海 人员 应 充分认 识 和运 用 ＡＩＳ这一 新 型的 助航 设备 ，并 使 ＡＩＳ技术 与 雷达等 其 它导航 技 术 相结 合 ，更 好地 为船 舶 安全 航行 服务 。 ２ 船载 ＡＩＳ提供 了较 为 全面 的 船舶信 息
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基于计算机软件技术的AIS与导航雷达信息融合机制研究
基于计算机软件技术的AIS与导航雷达信息融合机制研究基于计算机软件技术的S与导航雷达信息融合机制研究随着航运业务的不断发展，船舶的导航与安全管理变得至关重要。
为了提高航海安全性和效率，船舶导航系统需要整合多种传感器和信息源，以便更准确地获取船舶位置、航线、航速等关键信息。
其中，自动识别系统（S）和导航雷达是船舶导航领域中常用的两种装置，它们各自具有优势和局限性。
本文将研究如何基于计算机软件技术对S和导航雷达信息进行融合，以提高航海安全性和导航效率。
首先，我们需要了解S和导航雷达的基本原理。
S是一种用于在海上航行中进行自动识别和交流的无线通信系统。
它通过VHF无线电频率将船舶的身份、位置、航向、速度等信息发送给附近的其他船只和岸端基站。
导航雷达则通过发送和接收微波信号来检测船只和其他障碍物的位置、距离、方位等信息。
S主要用于船舶之间的通信，而导航雷达则用于船舶的位置监测和障碍物探测。
在实际应用中，S和导航雷达各有优势和不足。
S可以提供准确的船舶位置、速度和航向信息，且信号覆盖范围广；而导航雷达可以检测到更远距离的障碍物，并具有更高的精度。
然而，S信号容易被干扰和阻挡，特别在海上密集航道等特殊环境下；而导航雷达在目标距离较远时会出现分辨率低、目标模糊等问题。
因此，将S和导航雷达的信息进行融合，可以充分利用两种系统的优势，弥补各自的不足。
在进行信息融合之前，我们需要将S和导航雷达的信息进行预处理和校正。
预处理包括对原始数据进行滤波、去噪等操作，以提高数据的质量和准确性。
校正则是为了解决S和导航雷达之间的数据不一致问题，例如时间同步、坐标系转换等。
信息融合的关键在于选择合适的融合算法和策略。
常用的融合算法包括卡尔曼滤波、粒子滤波、扩展卡尔曼滤波等。
这些算法可以根据不同的需求和应用场景，对S和导航雷达的信息进行加权、融合和校正。
策略上，可以根据航行状态、环境条件和预期目标等因素，确定选择S或导航雷达的信息作为主导，并辅以另一种信息进行校正和补充。
浅谈AIS技术在航标领域的发展应用
浅谈AIS技术在航标领域的发展应用摘要：随着航海保障事业的蓬勃发展，AIS技术的应用在保障海上生命财产安全、提高船舶通航安全性、经济性和高效性以及保护海洋生态环境、减少海洋污染等方面起到了重要作用。
本文就AIS技术在航标管理领域的发展应用情况进行了简要介绍。
关键字：AIS；航标；服务引言AIS技术的全称为Automatic Identification System，译为船舶自动识别系统，是信息技术飞速发展的产物。
AIS技术受外界自然因素影响较小，在船舶导航、船舶通信、船岸通信等方面发挥着独特且重要的作用，它的广泛应用弥补了甚高频（VHF）、雷达（Radar）和电子海图（ECDIS）在实效性和抗干扰性等方面存在的不足，使得基础助航水平得到了显著提升，航行安全得到了极大保障。
一、关于AIS技术的概述AIS是一种融合了网络技术、现代数字通信技术、计算机技术、电子信息显示技术等为一体的数字助航系统，主要由岸基（基站）设施和船载设备共同组成，它采用自控时分多址联接技术（SOTDMA），在海上移动通信频道VHF上自动连续发送船舶动静态信息及安全短消息，同时也可自动接收附近水域船舶发出的这些信息，并与海岸基站进行信息交换，能够把船舶信息如船名、呼号、海上移动业务识别码（MMSI）、船位、航向航速等信息自动发送到其他船台或岸台，能够快速处理多路通信，有效构建契合船与船、船与岸之间的海事安全导航机制，保障了船对船、船对岸通信的可靠性和实时性，便于船舶之间协调避让行动及船舶交管中心（VTS）的监控，对船舶安全航行有很大的帮助。
二、国际海事组织对安装自动识别系统（AIS）的具体要求所有300总吨及以上的国际航行船舶和500总吨及以上的非国际航行船舶，以及所有客船，应按如下要求配备一台自动识别系统（AIS）：在2002年7月1日之前建造的国际航行船舶：客船不迟于2003年7月1日液货船不迟于2003年 7月1日以后的第一个船检日；除客船和液货船外的50，000总吨及以上的船舶，不迟于2004年7月1日；除客船和液货船外的10，000总吨及以上但小于50，000总吨的船舶，不迟于2005年7月1日；除客船和液货船外的3，000总吨及以上但小于10，000总吨的船舶，不迟于2006年7月1日；除客船和液货船外的300总吨及以上但小于3,00总吨的船舶，不迟于2007年7月1日。
船舶航行中的海上导航设备
船舶航行中的海上导航设备导语：船舶航行中的海上导航设备是确保船舶安全、准确航行的关键装备。
本文将介绍几种常见的海上导航设备，并探讨其作用和应用。
一、雷达(Radar)雷达是船舶上最常见的导航设备之一，它通过发射电磁波并接收反射回来的信号来探测目标物体。
雷达可以帮助船舶确定目标物体的位置、距离、速度和方向等信息，进而提供实时的导航和避碰决策。
在船舶航行中，雷达的作用至关重要，能够有效地帮助船员识别周围的船只、岩礁、冰山等障碍物，保障航行安全。
二、全球卫星定位系统(Global Positioning System, GPS)GPS是另一个不可或缺的船舶导航设备。
通过接收卫星发射的信号，GPS能够确定船舶的准确位置，并提供精确的导航指引。
由于GPS系统全球覆盖且定位精度高，它成为船舶航行中常用的导航设备。
船员通过GPS可以获得船舶的位置、速度和航向等关键信息，以便准确定位和计算航行路线。
三、电子海图(Electronic Chart Display and Information System, ECDIS)电子海图是一种电子化的船舶导航系统，可以替代传统的纸质海图。
ECDIS通过将船舶位置与电子海图上的信息相结合，向船员提供全面的导航和避碰辅助。
ECDIS能够显示船舶周围的航道、浅滩、港口等信息，并能够发出警报提醒船员潜在的危险。
与传统海图相比，ECDIS具有实时更新、多功能和易于操作等优点，大大提高了航行的安全性。
四、自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)AIS是一种基于无线电通信技术的船舶识别和信息交换系统。
通过AIS，船舶可以实时交换位置、航速、航向等信息，以增强航行的可视性和安全性。
AIS系统能够有效避免船舶相撞事故，并提供其他船舶的基本信息，如船名、船籍、货物类型等。
对于航行中的危险情况，AIS 系统还能够向周围船舶发出警告，保障船舶航行安全。
军用舰船中导航雷达与AIS的运用
军用舰船中导航雷达与AIS的运用作者：赵佳伦来源：《智富时代》2018年第01期【摘要】在现代船舶运行过程中，导航雷达和AIS系统的应用都给其提供了极大的帮助，保障了船舶出行的安全性。
然就当前使用情况来看，这两个定位系统在各船舶上的使用效果仍有部分不足。
是以本文便针对导航雷达和AIS系统的定义进行了相关分析，并初步探究了这两大系统综合使用后给舰船运行带来的便捷，从而提出了关于综合使用这两项定位系统的方法及注意事项，如下文所示。
【关键词】军用舰船；导航雷达；AIS系统；运用引言：总所周知，军用舰船是一种特殊的船只种类，担负着国家军事任务，其运行安全性能的高低将直接决定着作战训练的效果。
从以往各国军事报道中，我们可以发现的是军舰触礁搁浅、军舰与民用船只之间擦碰等事故的发生为数不少，且一般情况下军舰的造价也并非普通船只能相比的，同时由于军舰上承载大多的装备武器，如此一旦出现触礁或擦撞等事故，危险系数是极大的，往往会造成重大的人员伤亡及巨大的财产损失。
况且军舰作为一个国家的军事形象之一，如发生相关问题甚至还有可能引发两国间的争执。
故而，军舰运行安全问题一直以来，都是一个国家极为关注的焦点问题。
而导航雷达和AIS系统可以说是现在使用最为广泛性能最为齐全的两大信息定位装置，与其他导航设备相比，这两大装置俨然已经成为了现今军用舰船中不可或缺的导航工具。
将两者综合运用，促使导航雷达和AIS系统间形成优势互补作用，从而提供军用舰船更高质量的定位信息以及更安全的运行途径。
一、导航雷达的优缺点（一）导航雷达的优势与传统导航系统相比较而言，传统的导航系统主要凭借的是人眼里观察，然受诸多因素的影响，比如不可控的天气因素及人为因素，均是致使传统导航系统出现错误指示的重要原因，而融入先进信息技术的导航雷达便有效避免这些弊端，其受天气的影响远远要比传统导航系统小得多，且具备更精准的导航效果、更为迅速的反应能力以及更深远的探测距离。
浅谈舰载雷达标校新技术的综合应用
浅谈舰载雷达标校新技术的综合应用现代战争推行的是远距离精确打击，这就要求雷达的探测距离越来越远，探测精度越来越高。
为了实现这两点要求，光是提高雷达的理论精度研究还是不够的，还要提高雷达使用前的标较精度。
雷达的标较精度对组网雷达系统有着至关重要的作用。
但雷达标较直到现在也是一个难题。
一、雷达标较的发展雷达标较的研究历史有几十年，也有了很多成熟的标较方法。
合成孔径雷达和相控阵雷达的标较精度也已经很高了，但在舰载雷达的标较还缺少操作简便精度较高的方法。
传统的舰载雷达标较方法主要有标较塔标较、有缘二面角、三面角反射器标较、光学标较、海上卫星标较等。
但都存在着一定的使用限制。
标较塔进行标较时，因为标较塔较少，再加上无法远距离标较，使得应用范围较窄；虽然有源标较器可以实现多波段多频率的一体标较，但容易受外界环境影响，精度较差；光学标较则只适用方位标较，无法实现距离标较和动态标较；星体标较虽然实现了动态标较但在调取卫星信息时会受到时间和距离的影响，误差较大。
随着科技的不断进步，GPS技术的应用越来越广。
以GPS技术为依托，产生了标较新技术—差分GPS技术的雷达通用标较方法。
差分GPS标较方法适用性广，灵活性高，常作为新型标较技术的理论基础。
在此基础上又提出了AIS雷达标较方法，这种雷达标较方法的准确性更高，适用性更广，能够补充其他标较方法的不足。
不论哪种标较方法都有其优点和不足，下面主要介绍AIS标较方法和差分GPS标较方法。
二、AIS舰载雷达标较方法1、AIS系统AIS系统采用VHF的通信方式，可以实现任意海域内任意船舶间的静动态消息的实时传递。
AIS信息系统可以实时传送静态和动态信息，便于标较计算目标的距离和方位，最后还要和雷达观测的进行对比。
2、标较系统原理雷达标校可分为误差标定和误差校准两个过程。
误差标定又分为两个过程，先获得高精度据基准（即目标真值），再将真值数据与雷达数据进行配准计算，用得到的标校误差校准雷达。
《高频低波雷达与AIS航迹跟踪算法研究》范文
《高频低波雷达与AIS航迹跟踪算法研究》篇一高频低波雷达与S航迹跟踪算法研究一、引言随着现代航海技术的不断发展，船舶的航行安全与效率日益受到关注。
高频低波雷达与S（Automatic Identification System，自动识别系统）技术的结合应用，在航迹跟踪与船舶监控方面具有重要价值。
本文旨在探讨高频低波雷达的工作原理及其与S航迹跟踪算法的结合应用，以促进其在航海安全领域的进一步发展。
二、高频低波雷达概述1. 定义及特点高频低波雷达（High Frequency Low Wave Radar）是一种用于探测船舶、陆地目标及天气现象的无线电导航系统。
其工作频率较低，波长较长，具有探测距离远、抗干扰能力强等特点。
2. 工作原理高频低波雷达通过发射电磁波并接收其反射信号，根据信号的传播时间、方向和强度等信息，实现对目标的探测与定位。
其工作原理主要涉及信号发射、信号传播、信号接收与处理等环节。
三、S航迹跟踪算法1. S系统简介S是一种用于船舶自动识别与信息共享的系统，能够实时传输船舶的航行信息，包括船舶身份、航向、航速等。
这些信息对于船舶航迹跟踪与监控具有重要意义。
2. 航迹跟踪算法S航迹跟踪算法主要基于接收到的S信息进行船舶航迹的实时跟踪与预测。
算法包括数据预处理、航迹关联、航迹预测等环节。
通过分析连续的S数据，算法能够实现对船舶的连续跟踪与轨迹预测。
四、高频低波雷达与S的结合应用1. 数据融合将高频低波雷达数据与S数据进行融合，可以提高船舶探测与航迹跟踪的准确性与可靠性。
通过将两种数据源进行互补与校正，可以实现对船舶的全方位监测与跟踪。
2. 算法优化结合高频低波雷达的探测数据与S的航行信息，可以对S航迹跟踪算法进行优化与改进。
通过分析雷达数据中船舶的运动特性，可以提高航迹预测的准确性与实时性。
同时，结合雷达数据可以弥补S在恶劣天气或特殊环境下的信息缺失问题。
五、实验与分析为验证高频低波雷达与S结合应用的性能，本文进行了相关实验与分析。
《高频低波雷达与AIS航迹跟踪算法研究》范文
《高频低波雷达与AIS航迹跟踪算法研究》篇一高频低波雷达与S航迹跟踪算法研究一、引言随着现代航海技术的不断发展，船舶的航行安全与效率问题日益受到关注。
高频低波雷达（High Frequency Low Wave Radar）和S（Automatic Identification System）航迹跟踪算法作为现代航海技术的重要组成部分，对于提高船舶航行安全、优化航行效率以及支持海上交通管理具有重要意义。
本文将就高频低波雷达与S航迹跟踪算法进行深入研究，探讨其原理、应用及优化方向。
二、高频低波雷达技术1. 原理与特点高频低波雷达技术是一种利用高频电磁波进行探测的雷达技术。
其工作原理是通过发射高频电磁波，接收反射回来的信号，从而获取目标物体的信息。
该技术具有探测距离远、抗干扰能力强、目标识别精度高等特点，适用于海上船舶、海洋环境监测等领域。
2. 应用领域高频低波雷达技术在航海领域的应用主要体现在船舶避碰、海洋环境监测等方面。
通过该技术，可以实时监测船舶的位置、速度等信息，为船舶航行提供重要的参考依据。
同时，该技术还可以用于监测海洋环境，如海流、海浪等信息，为海洋科学研究提供支持。
三、S航迹跟踪算法1. 原理与特点S航迹跟踪算法是一种基于S信息的航迹跟踪算法。
该算法通过接收船舶S设备发送的船舶信息，利用相关算法对船舶的航迹进行跟踪。
该算法具有实时性强、精度高、数据处理速度快等特点，适用于海上交通管理、船舶导航等领域。
2. 算法流程S航迹跟踪算法主要包括数据预处理、航迹初始化、航迹关联与跟踪等步骤。
首先，对接收到的S数据进行预处理，包括数据清洗、格式转换等操作。
然后，根据预处理后的数据初始化航迹，确定船舶的初始位置和速度等信息。
接着，通过航迹关联与跟踪算法，对船舶的航迹进行实时跟踪，获取船舶的实时位置、速度等信息。
四、高频低波雷达与S航迹跟踪算法的融合应用1. 融合应用的优势高频低波雷达与S航迹跟踪算法的融合应用，可以充分发挥两者的优势，提高航海安全与效率。
《高频低波雷达与AIS航迹跟踪算法研究》范文
《高频低波雷达与AIS航迹跟踪算法研究》篇一高频低波雷达与S航迹跟踪算法研究一、引言在航海、航空等领域的监测和追踪系统中，雷达技术和航迹跟踪算法是至关重要的组成部分。
随着科技的进步，高频低波雷达与S（Automatic Identification System，自动识别系统）的融合应用成为了当前研究的热点。
本文将重点研究高频低波雷达与S 航迹跟踪算法的原理、特点及其应用，以期为相关领域的研究和应用提供理论支持和实践指导。
二、高频低波雷达技术概述高频低波雷达（High Frequency Low Wave Radar）是一种重要的监测技术，具有在恶劣气象条件下工作的能力。
该技术主要利用电磁波的散射和反射特性来获取目标的位置和运动信息。
相比其他类型的雷达，高频低波雷达在频段和波形选择上有着特殊的优势，可以更有效地在海洋环境或城市等复杂场景下实现目标的精确追踪。
三、S航迹跟踪算法介绍S是一种用于船舶和飞机等交通工具的自动识别系统，它通过广播和接收包含身份、位置、速度等信息的信号，实现航迹的实时追踪。
S航迹跟踪算法主要基于信号处理和数据处理技术，通过分析S信号的时序和空间分布特征，实现对目标航迹的精确跟踪。
四、高频低波雷达与S航迹跟踪算法的融合应用将高频低波雷达与S航迹跟踪算法相结合，可以充分利用两者的优势，实现更为准确和高效的航迹追踪。
具体而言，通过高频低波雷达的精确定位能力，可以获取目标在空间中的实时位置信息；而S航迹跟踪算法则可以对这些信息进行高效的处理和分析，实现对目标航迹的实时跟踪和预测。
这种融合应用不仅可以提高航迹追踪的准确性和可靠性，还可以实现对目标的持续监测和预警。
五、算法研究与优化（一）算法原理与流程高频低波雷达与S航迹跟踪算法的融合应用需要经过一系列的处理流程。
首先，通过高频低波雷达获取目标的原始数据；然后，利用S航迹跟踪算法对数据进行处理和分析，提取出目标的航迹信息；最后，根据航迹信息实现对目标的实时追踪和预测。
导航雷达与AIS在军用舰船中的综合运用
导航雷达与AIS在军用舰船中的综合运用作者：柳林李明奇来源：《现代电子技术》2013年第17期摘要：导航雷达和AIS作为两种主要导航设备在现代船舶上有着广泛应用，对船舶的安全航行有着重要意义。
通过分析其各自优缺点，论述了在军用舰船中综合使用导航雷达和AIS 的必要性，提出了综合运用导航雷达和AIS保障舰艇安全航行及遂行各项任务的注意事项和基本方法。
关键词： AIS；导航雷达；军用舰船；综合使用中图分类号： TN967.7⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）17⁃0012⁃030 引言军用舰船是赋有特殊任务的船只，安全航行是其遂行作战训练任务的基础。
从以往各国的报道中可以看到，军舰触礁搁浅，军舰之间、军舰与民用船只之间相碰的事故不在少数，由于军舰一般设备先进，造价昂贵，且武器装备较多，危险性较大，一旦发生事故往往造成重大人员伤亡和财产损失，军舰作为一国武力象征，有时甚至会引起外交争端。
因此，军舰的安全航行一直是各国十分重视的问题。
导航雷达作为军用舰船的必要导航装备，在舰船安全航行方面发挥着重大作用。
AIS作为一种新型导航系统，具有其他导航设备不可比拟的优势，在军用舰船上加装AIS，综合运用AIS和导航雷达形成优势互补是保证舰船海上安全航行的重要途径。
1 导航雷达基本特点1.1 导航雷达优势传统的舰船导航主要靠目力观察，受气象条件及人为因素等方面限制，不易及时发现和跟踪目标，而有了导航雷达就大不相同，相对来说导航雷达受气象条件影响较小，精度高，反应快速，探测距离远，导航雷达的探测距离一般可以达到10～20海里。
随着电子计算机技术在航海上的推广和应用，导航雷达自动化程度也越来越高，功能更加完善，特别是导航雷达自动标绘仪的出现，大大提升了导航雷达操纵的简捷性，增加了避碰预警时间。
导航雷达用于近岸航行，特别是用于雾中航行和狭水道航行时，有较大优越性[1] 。
1.2 导航雷达局限性尽管导航雷达在应用中有上述优势，但其局限性也不容忽视。
航海雷达技术在船舶导航中的应用研究
航海雷达技术在船舶导航中的应用研究摘要:本研究聚焦于航海雷达技术在船舶导航中的关键应用，探讨其在提高导航安全性、效率和环境保护方面的作用。
航海雷达作为一种先进的导航工具，已经在现代航海领域取得了广泛的应用。
我们将重点讨论其在目标检测、障碍物避免、天气预测和海洋环境监测等方面的应用。
通过引入先进的雷达技术，船舶可以更好地应对恶劣天气条件和导航挑战，提高航行安全性。
此外，雷达技术还有助于减少碰撞风险、提高能源效率，并减少对海洋生态系统的不良影响。
我们的研究将强调航海雷达技术的重要性，为船舶导航领域的进一步发展提供有力支持。
关键词:航海雷达技术，船舶导航，目标检测，障碍物避免，环境保护。
引言船舶导航一直以来都是海上运输和航海领域的核心挑战之一。
在复杂多变的海洋环境中，确保船只安全航行并降低不良环境影响至关重要。
近年来，航海雷达技术作为一种革命性的导航工具，引起了广泛的关注和研究。
本文旨在深入探讨航海雷达技术在船舶导航中的关键应用，强调其在提高导航安全性、效率和环境保护方面的重要性。
我们将重点关注目标检测、障碍物避免、天气预测和海洋环境监测等方面的应用，以揭示这一技术在航海业中的潜力。
通过本研究，读者将更好地了解航海雷达技术的优势，并为未来的航海导航进步提供了有力的基础。
一、航海雷达技术在船舶导航中的问题与挑战在现代海洋运输中，航海雷达技术被广泛应用，以提高船舶导航的安全性和效率。
然而，尽管这一技术取得了显著的进展，但仍然存在一系列问题和挑战，妨碍着其全面应用。
本文将深入探讨这些问题和挑战，以帮助更好地理解航海雷达技术在船舶导航中的局限性和未来发展方向。
航海雷达技术在海洋气象条件下存在性能限制，这是一个突出的问题。
恶劣天气条件如雨、雾、大风和海浪可能干扰雷达信号传播，导致目标检测的不准确性。
这种情况下，雷达可能无法准确识别附近的船只或障碍物，增加了碰撞的风险。
因此，改善航海雷达技术在恶劣天气下的性能至关重要，以提高导航的安全性。
浅析船用雷达和AIS的综合应用的优势与局限性
船用导航雷达和AIS综合应用的优势与局限性摘要：船用导航雷达和船舶自动识别系统（AIS）是两部重要的助航仪器，本文分析了导航雷达和AIS在单独使用时各自的功能和特点，并指出二者在综合应用中所表现出的优势和局限性以及针对其局限性的注意事项。
关键词：导航雷达、AIS、综合应用目前，全球经济趋于一体化，航运业迅猛发展，船舶数量急剧增加，于此同时海难、海损事故也随之增加，给广大海员的生命安全、国家财产和海洋环境造成严重威胁。
为加强航行安全，保护海洋环境，船舶间、船岸间信息的充分、快速、准确交换就显得尤为重要和突出。
一、船用导航雷达的功能和特点1.雷达在应用中的优势伴随船舶数量的激增，船舶碰撞事故的事故率也居高不下，因此，如何实现船舶间的协调行动，避免船舶碰撞就显得异常重要。
雷达作为船舶避碰的主要助航仪器，从出现至今一直发挥着重要的作用。
雷达是自主式导航设备，可以扫描到海面上的具有一定大小的物标并将其回波显示在雷达显示器上，从而将海面上物表和本船的相对位置关系清晰显示，让操作者获得较为全面的交通形式图像。
通过对物标船的标绘，可以判断物标船和本船是否存在碰撞危险，更可以求取避让措施，核实避让行动的效果。
传统的船舶避碰是用眼睛实际观察周围船舶的运动态势，进而凭借经验采取改向或变速措施来实现船舶间的安全避让。
不难发现，传统的避让方法受受能见度的影响较大，比如海上大雾天气，航海员仅凭肉眼能观测到的距离大大减小，有时会减小到几十米，就不能实现安全航行的目标。
而有了雷达就大不相同，雷达受能见度影响小，精度高（30米左右），决策时间短（通过雷达自动标绘仪—ARPA跟踪物标并求取避让措施仅需3-5分钟时间），雷达的探测距离可以达到10—20海里，驾驶员的工作负担大大减轻。
另一方面，当船舶发生碰撞事故时，在避让行动中得雷达观测信息可以作为海事调查的证据，给海事处理也带来了很大方便。
2.雷达在应用中的局限性尽管雷达在应用中有上述的优势，但其局限性也不容忽视。
基于计算机软件技术的AIS与导航雷达信息融合机制探讨
基于计算机软件技术的AIS与导航雷达信息融合机制探讨摘要:随着船舶交通管理系统的不断发展，其作用日益重要，尤其是在交通流量较大的港口区域，AIS与导航雷达系统可以对船舶进行有效监控，并对其航行安全提供保障。
在船舶交通管理系统（VTS）中，船舶自动识别系统（AIS）与导航雷达主要是通过信息融合机制来实现船舶航行安全保障。
本文主要介绍了计算机软件技术在AIS与导航雷达信息融合机制中的应用，并对其在应用中的优缺点进行了分析。
关键词:计算机软件技术；AIS；导航雷达；融合机制AIS系统是在自动识别技术的基础上发展起来的一种基于船舶自动识别技术（AutomaticIdentification,AIS）的新型雷达系统。
AIS是国际海事组织（IMO）为实现全球船舶安全航行而提出的一项国际合作计划，目的是在全球范围内实现船舶自动识别系统和船舶自动识别技术的一体化。
其主要功能包括：船舶自动识别、通信、避碰及事故信息等。
AIS系统主要由信息采集模块、数据处理模块以及信息显示模块等组成。
导航雷达是一种新型的基于雷达的导航系统，主要由测量设备、数据处理设备以及显示设备等组成，它通过雷达系统可以对目标进行定位，并根据相关的航行数据来对船舶航行状态进行判断。
1.概述船舶自动识别系统（AIS）主要是用于对海上船舶进行信息采集，并通过数据信息分析，为船舶提供相应的航行指令。
而导航雷达系统主要是通过对海面进行扫描，对海面上的障碍物进行有效探测。
在船舶交通管理系统（VTS）中，AIS与导航雷达信息融合机制主要是通过计算机软件技术，对两种信息进行有效处理，从而为船舶提供更为可靠的航行安全保障。
具体来说，计算机软件技术中的信息融合机制主要包括信息的预处理、目标检测、多传感器数据融合等几个部分，其最终目的是为了保证船舶航行安全。
在实际应用中，计算机软件技术的AIS与导航雷达信息融合机制主要是通过对多个传感器数据进行综合处理来实现对目标的定位和跟踪。
海上防撞导航设备在军事领域中的应用
海上防撞导航设备在军事领域中的应用导航设备在军事领域中扮演着关键的角色，特别是海上防撞导航设备。
这些设备的应用不仅可以提高海军舰艇的安全性，还可以增强作战能力。
本文将探讨海上防撞导航设备在军事领域中的应用，并重点介绍雷达、AIS和自动导航系统等关键技术。
在军事行动中，海军舰艇的安全性至关重要。
防止舰艇之间的碰撞是保障安全的关键方面之一。
海上防撞导航设备，如雷达（Radar）和自动识别系统（Automatic Identification System，AIS），就扮演着这一重要的角色。
雷达作为一种主动探测系统，在军事领域中的应用异常广泛。
雷达可以通过探测周围环境中的舰艇、飞行器及其他障碍物，提供实时的目标位置、速度和方向信息。
海上的雷达系统以其高灵敏度和准确性而著名，并且在恶劣的天气条件下仍然能够有效工作。
海上军事行动中的另一个重要设备是自动识别系统（AIS）。
AIS是一种被广泛采用的船舶识别和跟踪系统，利用全球卫星导航系统和无线电通信技术，提供具体船舶的信息，如名称、位置、速度、航向等。
通过AIS，海军舰艇可以追踪其他船只的动态，预测其航行路径，从而避免潜在的碰撞。
除了雷达和AIS，自动导航系统也是海上防撞导航设备中的关键技术。
自动导航系统通过利用卫星导航系统（如GPS）和惯性导航装置来提供准确的位置和航向信息。
这使得海军舰艇能够实现精确的航线规划和自主导航，从而减少人为操作的错误和风险。
海上防撞导航设备在军事领域中的应用远远超出了安全性的范畴。
它可以用来增强作战能力，提高任务执行的效率和成功率。
例如，在战斗中，雷达可以用于目标探测和追踪，帮助军舰及时发现潜在的威胁。
AIS则可以用于识别友方舰艇或潜在敌对目标，促进信息共享和战场意识。
自动导航系统则使舰艇能够执行精确的行动，并在保证安全的同时快速响应。
另一个重要的应用是海上航行管理。
利用海上防撞导航设备，军舰可以更好地规划航行路径，避免危险区域，保证舰队的整体安全。
海上船舶通信及导航设备系统主要有哪些主流应用
海上船舶通信及导航设备系统，主要有：
1）甚高频（Very High Frequency，VHF，指采用VHF的频段156MHz~176MHz进行船舶间、船岸或经岸台与陆上通信话路转接的船与用户间的无线电通信）；
近距离海上无线电通信中，VHF无线电话通信距离约25 n mile，属于超短波。
VHF
无线电波传播中，一般不能被电离层反射回来，而是穿过电离层奔向太空，因而不能依靠电离层反射实现远距离传播。
同时，由于波长很短，地波衰减极大，也不能像中波那样沿地面船，主要靠空间波传播，可以看成在水平面上直线传播。
2）航海雷达与ARPA（雷达包括船载雷达和岸基雷达）；
3）全球定位系统（Global Positioning System，GPS）；
4）船舶自动识别系统（Automatic Identification System，AIS）等设备。
船舶自动识别系统（Automatic Identification System，简称AIS系统）由岸基（基站）设施和船载设备共同组成，是一种新型的集网络技术、现代通讯技术、计算机技术、电子信息显示技术为一体的数字助航系统和设备。
最近得知，美国的CPE公司宣布将在海地建设一个30MW的海上风电项目，此项目提出的崭新的技术应用中就包括一条：风机还可用作电讯信号塔，为海地通讯设备普及和经济发展做出进一步贡献。
可见海上导助航系统受风电场建设的影响较小，而且海上风电场的升压站若可考虑作为通信基站、AIS基站则用途亦大大扩展了。
专用固态数字雷达与AIS基站组合系统在洋山E航海示范工程中的应用
专用固态数字雷达与AIS基站组合系统在洋山E航海示范工程中的
应用
一、系统概述
二、系统在洋山E航海示范工程中的应用
1.提升船舶监测和识别能力
专用固态数字雷达可以实现对船舶的全方位监测和识别，包括距离、速度、航向等信息。
通过高分辨率的雷达图像，可以清晰地了解周围海域的船舶动态情况，从而及时发现潜在的碰撞风险，并采取相应的避碰措施。
2.优化航道规划和交通管控
系统可以对航道的使用情况和船舶的行驶情况进行实时监测和分析，为船舶的航行提供科学依据。
通过对海上交通动态的感知和分析，可以优化航道规划，提高通航效率，减少交通阻塞和拥堵，同时降低事故风险，保障船舶的安全航行。
3.增强交通管理和安全防护能力
系统可以实时监测船舶的位置、航向和速度等信息，并将这些信息传输给交通管理中心，从而实现对船舶航行状态的精准监控和追踪。
一旦发现异常情况，系统可以立即发出警报，并与周边船舶进行协同，避免可能的碰撞和事故。
4.优化信息共享和协同作战
三、系统的优势和特点
1. 高性能稳定：专用固态数字雷达具有较高的分辨率、灵敏度和稳定性，能够在恶劣的海况和恶劣的环境下工作，并且具备良好的抗干扰能力，保障设备的正常运行。
3. 智能化操作：系统具有智能化的操作界面和功能，能够智能化地分析和处理海上交通数据，提高操作人员的工作效率，并且能够自动化地实现对船舶的监测和管理。
4. 易于维护和升级：专用固态数字雷达具备良好的稳定性和可靠性，减少了维护和保养的成本和时间，同时能够通过软件升级实现功能的不断更新和提升。
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Electronic Technology •
电子技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 97【关键词】高低搭配 AIS 导航雷达 应用 研
究
在水面航行过程中，无论是作战舰艇还
是普通船只，都需要使用到各种类型的导航装
备，如电罗经、磁罗经、计程仪、AIS 、导航
雷达等。
其中，AIS 与导航雷达承担着水面航
行过程中的目标信息传递与目标探测任务，并
且，AIS 与导航雷达的工作机制存在着一定差
异，所以，通过两者的高低搭配应用，在航行
安全方面有着至关重要的作用。
1 船用AIS及导航雷达的优、缺点概述
由于舰载导航雷达存在着一定的技术缺
陷，因此，为保证舰艇航行安全，则大多数舰
艇上加装了普通AIS 设备，从而实现了舰艇导
航系统的高低搭配。
为了更好地利用这两种导
航设备，我们需要明确对应设备的优、缺点。
1.1 船用AIS的优、缺点
作为一种水面船只强制性安装的导航设
备，AIS 能够为船只提供周围水面的船只信息，
其中主要包括船只的国际、吨位、航向、航速
等信息。
不仅如此，AIS 还能够实现与其它船
只进行通信的功能，从而满足航行过程中船只
通信的需求，大大提高了航行安全系数。
不仅
如此，AIS 依靠GPS 进行定位，其定位精度
较高，且甚高频传输能够保证信号的传输质量，
受周围环境的影响较少。
然而，在实际使用过程中，AIS 依然存在
着诸多问题，首先，AIS 的数据分为动态数据
与静态数据，由于缺乏一定的验证措施，从而
无法判定目标发送动态数据信息的准确性，在
人为输入动态数据的情况下，也极易出现人为
因素导致的错误；其次，在水面舰艇雷达装备
运行的过程中，会对AIS 的通信功能产生影响；
最后，由于AIS 多使用计算机操作系统，在系
统升级过程中存在被病毒感染的可能。
1.2 导航雷达的优、缺点概述
相比较来说，舰载导航雷达的功能较为
完善，其能够通过发射电磁波的方式探测周围基于高低搭配的船用AIS 与舰载导航雷达的应用
文/安少明
目标情况，并根据反射回来的电磁波判定目标的方位、距离和航向、航速。
并且，通过科学的导航雷达软件设计，可以将各种探测数据进行汇总，并提出目标规避方案，以帮助航海部门规划航行路线。
如此一来，则明显减轻了航海部门的工作压力，尤其是在水面能见度较低的情况下保证舰艇航行安全。
但是，受其工作机制的影响，导航雷达的局限性主要存在于三个方面。
（1）导航雷达属于半双工体制，在发射电磁波的过程中，其接收功能暂时关闭，因此，导航雷达在近距离上具有盲区；（2）对于因雨雪、海浪引起的杂波干扰，若使用杂波抑制功能，则会导致水面小目标同样被滤除掉，所以，此时仍需要航海部门加强近距离小目标的观察；（3）导航雷达工作在高压状态，长此以往，设备的稳定性将随之下降，出现故障的概率也就明显提升。
2 船用AIS与舰载导航雷达的高低搭配针对AIS 与导航雷达的优、缺点分析，以及结合舰艇航行安全的需要，在实际使用中，可以通过高低搭配的方式，充分发挥AIS 与导航雷达的优势。
2.1 以AIS辅助完成导航雷达盲区及小目标监测在大雾天气航行过程中，受导航雷达自身工作体制的约束，近距离目标无法被探测到，此时，则可以利用AIS 获知导航雷达盲区内的船只信息，尤其是在能见度较低的锚区，可以有效监测近距离船只的动向，从而及时发布碰撞警告。
不仅如此，在雷达开启杂波抑制的情况下，对于被人为滤掉的小目标杂波，则同样可以在AIS 上进行观测。
2.2 AIS与导航雷达的信息融合技术对于船用AIS ，通过信息融合方式，可以将信息显示在舰载导航雷达上，根据目标信息的方位、距离、航向等信息作为信息融合的判定依据。
在完成信息融合之后，则能够帮助航海部门准确获知舰艇周边船只的所有信息，并能够直接调用甚高频电话与目标船只进行通话，从而完成各自航向、航速的协调，避免发生碰撞。
通过信息融合的方式，可以有效减轻航海部门值班人员的工作压力，并能够利用视频共享系统将相关信息发送至不同的终端设备。
2.3 对于可疑船舶的目标标识在舰艇执行任务期间，对于存在信息缺失、呼叫无应答等情况的船只，则多采取通报的方式，然而，在无法持续跟随的情况下，则会导致可疑目标丢失。
如此，通过AIS 与导航雷达的配合应用，若在舰载导航雷达上显示存在的船只，却并没有对应的AIS 信息，此时，综合导航系统会根据导航雷达与AIS 提供的数据信息进行比对，在确认无误后，则将可疑船舶标注在AIS 上进行标注，并通过其航速、航向信息预测该可疑船只的航行路线，以确定其意图，并做好积极的应对措施。
3 关于船用AIS与舰载导航雷达综合应用的几点要求为更好地发挥船用AIS 与舰载导航雷达的优势，在实际应用方面，则需要在以下几个方面加强关注。
3.1 AIS目标显示与舰载导航雷达的不同这种问题的出现主要存在两种原因，首先，若几乎所有目标仅存在范围上的差异，则应当考虑到AIS 或舰载导航雷达的航向出现了偏差；其次，如果发现在有效范围内，导航雷达目标数量多于AIS ，则需要通过导航雷达的相对目标信息判定其属于航行状态下的船只还是岛礁。
3.2 不能过度依赖AIS AIS 的目标显示是基于对方同样安装了AIS ，并对外发送船舶航行信息。
然而，在一些小型渔船上，或者是海上移动漂浮物等，有可能并未安装AIS ，此时，若过于依赖AIS 所提供的相关信息，则极易发生碰撞。
因此，在舰艇航行过程中，依然需要加强导航雷达与AIS 的协同配合。
3.3 导航雷达的性能保持基于导航雷达长期高压状态下的性能下降，则需要在使用过程中特别关注其回波信号的强弱变化，以及高压加载时长等信息，及时更换寿命件、易损件。
4 总结目前，AIS 与导航雷达依然属于两个独立的设备，随着科学技术的不断进步，在AIS 与导航雷达功能不断丰富的同时，其优势也得到了有效地发挥。
如此，无论是民用船舶，还是水面舰艇，其航行安全系数将大大提升。
参考文献[1]王小金.船载AIS 和导航雷达在使用中应优势互补[J].航海技术,2002(06).[2]常会振.船舶导航雷达发展趋势的研究[J].中国水运(下半月),2013(01).[3]丁晓华.自动识别系统的结构、原理和用途[J].航海技术,2000(06).作者简介安少明，男，大学本科学历。
研究方向为航海、导航。
作者单位4806军械厂（宁波海工集团公司） 浙江省
宁波市 315809。